『今週の問題−第125回』


今回のテーマは『3種の動物の入れ替え問題』です。
(生徒の入れ替え問題 Part5にあたります。)

今、次のように、ライオン2匹とネズミ2匹と猫2匹が並んでいます。
これをライオンはライオン、ネズミはネズミ、猫は猫で並ぶようにして欲しいのです。

    獅子ー鼠ー猫ー獅子ー鼠ー猫
       ↓
例えば 獅子ー獅子ー鼠ー鼠ー猫ー猫
(3種類の動物の順序は問わない。)

ただし、移動は次のようにして行います。

  1. 1回の移動で隣り合った2匹を必ず同時に移動する。

  2. 空いている場所が2カ所あり、そこへ移動することができる。

  3. 最終的に全体が最初の位置から平行移動されていてもよいとします。
    ただし、並んでいる動物の間に、空間があってはいけません。
    ライオンとネズミと猫の間にも空きはなく、6匹が連続して並んでいるようにしてください。

【問題1】

入れ替えの手順を示してください。


 Internet Explorer 4.0以上またはNetscape Navigator3.0以上の方は実際に実験してみることができます。
移動ボタンをクリックして、動物を動かしてみてください。
クリックした動物がその右隣の動物とともに移動します。
もう一度やるときは、新規ボタンをクリックしてください。

◆図1  回数

履歴


【問題2】

動物が3匹ずつになった場合、同じ条件で、入れ替えの手順を示してください。


それでは実際に実験してみましょう。

◆図2  回数

10 11

履歴


【問題3】

動物が4匹ずつになった場合、同じ条件で、入れ替えの手順を示してください。


それでは実際に実験してみましょう。

◆図3  回数

10 11 12 13 14

履歴


【おまけ】

動物がN匹ずつになった場合、入れ替えにかかる最短手数を求めてください。


 解答用紙はこちらです。


 ●正解者リスト ●寄せられた解答

 ◆過去問はこちらです。


 ◆ 今週の問題

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